專利名稱：大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的平面度的測(cè)量裝置，具體來(lái)說(shuō)，是一種大尺 寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置及測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化船舶等大型設(shè)備的制造過(guò)程中，許多大型設(shè)備需要安裝在平面度要 求很高的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，因此回轉(zhuǎn)平臺(tái)是整機(jī)、部件裝配、找正或焊裝的基 準(zhǔn)面。導(dǎo)軌安裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，其平面度直接影響與導(dǎo)軌相接觸的滾輪受載情況， 為保證滾輪承載均勻，需要保證大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)的導(dǎo)軌平面度小于0.5mra?，F(xiàn)有 技術(shù)中，大尺寸回轉(zhuǎn)平面是指其直徑尺寸〉10000腿。
目前，對(duì)大平臺(tái)水平度的測(cè)量一般采用水碗連通器測(cè)平法，液泡式水平儀和 激光測(cè)量?jī)x。水碗連通器測(cè)量時(shí)，由于水碗內(nèi)空氣等因素影響，直觀誤差可達(dá) 2-3mm，同時(shí)由于使用者操作水平和檢測(cè)精度不等，人為因素很難克服。液泡式 水平儀主要是通過(guò)目測(cè)，測(cè)量精度也較低；激光測(cè)量?jī)x雖然精度高，但其設(shè)備昂 貴，操作復(fù)雜，對(duì)操作人員要求較高，測(cè)量大尺寸平面十分耗時(shí)。因此需要研制 針對(duì)大型平面的平面度測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)回轉(zhuǎn)平臺(tái)的簡(jiǎn)便快速測(cè)量，確保精度要 求。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的多數(shù)平臺(tái)測(cè)量平面度的裝置，如"平 臺(tái)平面度測(cè)量方法"(參見中國(guó)發(fā)明專利，公開號(hào)CN1584496A)，涉及到光學(xué)儀 器測(cè)量大型平臺(tái)平面度的測(cè)量方法；"一種平面度檢測(cè)裝置及其使用方法"(參見 中國(guó)發(fā)明專利，公開號(hào)CN101109632A)，涉及一種用于檢測(cè)平面的平面度的裝置 和使用方法。均未涉及一種基于游標(biāo)卡尺原理的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌測(cè)量裝置及 其使用方法
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面 度測(cè)量裝置及測(cè)量方法，根據(jù)連通器原理進(jìn)行測(cè)量，低成本，測(cè)量精度高。 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-
本發(fā)明所涉及的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置，包括移動(dòng)量杯、基準(zhǔn) 量杯、導(dǎo)管、浮標(biāo)、卡尺、連接桿。移動(dòng)量杯、基準(zhǔn)量杯都是透明敞口，各個(gè)移 動(dòng)量杯和基準(zhǔn)量杯之間通過(guò)導(dǎo)管相連；移動(dòng)量杯、基準(zhǔn)量杯中盛有液體，液體表 面上浮有浮標(biāo)；浮標(biāo)通過(guò)連接桿來(lái)連接卡尺；卡尺上的刻度與移動(dòng)量杯上的刻度 之間組成游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
所述移動(dòng)量杯遠(yuǎn)離基準(zhǔn)量杯的杯壁設(shè)有凹槽，便于固定卡尺和利于卡尺移 動(dòng)，另一端連接處的卡尺主要是起平衡作用；移動(dòng)量杯只有凹槽處和固定其中的 卡尺上有刻度；連接桿的下端與浮標(biāo)固定，伸出來(lái)的兩端通過(guò)螺栓螺母與卡尺連 在一起。
所述移動(dòng)量杯和基準(zhǔn)量杯通過(guò)導(dǎo)管相連，相當(dāng)于連通器作用，保證了各處移 動(dòng)量杯上液面齊平。
所述卡尺上的刻度與移動(dòng)量杯上的刻度之間組成游標(biāo)卡尺，先前直接通過(guò)量 杯測(cè)量精度為0. 5mm，而游標(biāo)卡尺的測(cè)量精度提高到了0.02mm，測(cè)量精度提高了 20倍以上。
本發(fā)明所涉及的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量方法，包括如下步驟 第一步，將大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)水平放置，并以其中心位置作為基準(zhǔn)面； 第二步，在回轉(zhuǎn)平臺(tái)平面中心位置處放置基準(zhǔn)量杯，在圓周各處的規(guī)定測(cè)量
位置點(diǎn)上(即與放置調(diào)整墊片的位置點(diǎn)相對(duì)應(yīng))，放置移動(dòng)量杯，保持移動(dòng)量杯
與基準(zhǔn)面相垂直；
第三步，讀取卡尺上的刻度與移動(dòng)量杯上的刻度組成的游標(biāo)卡尺的測(cè)量值， 從而得到各位置測(cè)量點(diǎn)的高度值；
第四步，改變移動(dòng)量杯位置，在相同的條件下測(cè)量得到圓周上其他各規(guī)定點(diǎn) 的高度值。直至所有測(cè)試位置點(diǎn)的高度值測(cè)量完畢后；
第五步，測(cè)量結(jié)束后，移走測(cè)量裝置，比較測(cè)量位置點(diǎn)的測(cè)量值與設(shè)定基準(zhǔn) 值的差值，得到各測(cè)量位置處所需的調(diào)整墊片厚度，再在調(diào)整墊片上安裝導(dǎo)軌，
4保證導(dǎo)軌平面度誤差在設(shè)定的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的測(cè)量裝置，適用于大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)的導(dǎo)軌平面度測(cè)量。大尺寸回轉(zhuǎn) 平臺(tái)水平放置，基準(zhǔn)量杯放置在平臺(tái)中心的基準(zhǔn)面上，與平臺(tái)圓周規(guī)定測(cè)量位置 處的移動(dòng)量杯通過(guò)導(dǎo)管相連，觀測(cè)移動(dòng)量杯刻度與卡尺刻度組成的游標(biāo)卡尺，測(cè) 量得到各點(diǎn)高度差值，從而確定放置在規(guī)定點(diǎn)上調(diào)整墊片的厚度，用以補(bǔ)償大平 臺(tái)安裝導(dǎo)軌時(shí)的不平度，最終保證安裝在調(diào)整墊片上的導(dǎo)軌平面度。其測(cè)量裝置 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，誤差小，容易實(shí)現(xiàn)。


圖l為本發(fā)明的平面度測(cè)量示意圖。
圖2為圖l的局部剖視圖。
圖3為圖2所示局部放大圖。
圖4為大尺寸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)各部件布置示意圖。
圖中圖l-移動(dòng)量杯，2-基準(zhǔn)量杯，3-導(dǎo)管，4-浮標(biāo)，5-卡尺，6-連接桿， 7-大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)，8-調(diào)整墊片，9-導(dǎo)軌，10-滾輪，11-工作回轉(zhuǎn)體。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下 述的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例包括移動(dòng)量杯l、基準(zhǔn)量杯2、導(dǎo)管3、浮標(biāo)4、卡 尺5、連接桿6。移動(dòng)量杯1、基準(zhǔn)量杯2都是透明敞口。各處的移動(dòng)量杯1和 基準(zhǔn)量杯2之間通過(guò)導(dǎo)管3相連，浮標(biāo)4浮在移動(dòng)量杯1的液面上，浮標(biāo)4通過(guò) 連接桿6與卡尺5相連，卡尺5上的刻度與移動(dòng)量杯1上的刻度之間組成游標(biāo)卡 尺進(jìn)行測(cè)量。
如圖2-3所示，移動(dòng)量杯1遠(yuǎn)離基準(zhǔn)量杯2的杯壁開有凹槽，便于固定一端 的卡尺5和利于其移動(dòng)，另一端的卡尺5主要是起平衡作用；其中移動(dòng)量杯1 只有凹槽處和固定其中的卡尺5上有刻度；連接桿6的下端與浮標(biāo)4固定，連接 桿6伸出來(lái)的兩端通過(guò)螺栓螺母與卡尺5連在一起。
本實(shí)施例所涉及的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量方法，包括如下步驟
51、 將大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)7水平放置，并以其中心位置作為基準(zhǔn)面；
2、 在回轉(zhuǎn)大平臺(tái)7的中心位置處上放置基準(zhǔn)量杯2,通過(guò)導(dǎo)管3來(lái)連通放 置在圓周規(guī)定位置各處的移動(dòng)量杯1，其中放置移動(dòng)量杯1的位置與調(diào)整墊片8 的放置位置相對(duì)應(yīng)，保持移動(dòng)量杯1與基準(zhǔn)面相垂直；
3、 根據(jù)連通器原理，各處移動(dòng)量杯1的液面保持在同一水平面上，讀取卡 尺5上的刻度與移動(dòng)量杯1上的刻度組成的游標(biāo)卡尺的測(cè)量值。測(cè)量得到放置移 動(dòng)量杯1上的高度值；
4、 改變移動(dòng)量杯1位置，直至圓周上所有規(guī)定點(diǎn)上的高度值全部測(cè)量完畢；
5、 測(cè)量結(jié)束后，移走測(cè)量裝置。對(duì)比各處點(diǎn)上測(cè)量值的差值，確定各規(guī)定 測(cè)量點(diǎn)處調(diào)整墊片8的厚度，可以保證安置調(diào)整墊片8上的導(dǎo)軌9平面度位于設(shè) 定的誤差范圍內(nèi)。
為了保證卡尺5固定在移動(dòng)量杯1的相對(duì)應(yīng)的位置，移動(dòng)量杯1的外壁在對(duì) 應(yīng)位置處開有一凹槽，便于卡尺5的刻度與移動(dòng)量杯1上的刻度相對(duì)應(yīng)，如圖3 所示?；谟螛?biāo)卡尺原理可知，該裝置的測(cè)量精度能夠達(dá)到0.02mm，與其他通 過(guò)直接觀測(cè)的測(cè)量相比，其實(shí)際相對(duì)測(cè)量誤差縮小了至少20倍。
在相同的測(cè)量條件下，該測(cè)量裝置根據(jù)連通器原理和游標(biāo)卡尺原理大大提高 了測(cè)量精度，通過(guò)改變移動(dòng)量杯l位置得到圓周各處規(guī)定點(diǎn)的高度，通過(guò)調(diào)整規(guī) 定點(diǎn)上的調(diào)整墊片8高度，從而保證了安裝在調(diào)整墊片8上的導(dǎo)軌9水平度要求。
如圖4所示，在大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)7圓周上均勻分布調(diào)整墊片8，調(diào)整墊片8 上放置導(dǎo)軌9，為了保證導(dǎo)軌9的平面度，需要對(duì)調(diào)整墊片8的高度進(jìn)行調(diào)整。 調(diào)整完后再將導(dǎo)軌9焊接固定起來(lái)。同時(shí)導(dǎo)軌9上安裝有滾輪10，滾輪ll上支 承工作回轉(zhuǎn)體12。由以上分析可知，通過(guò)改變各規(guī)定測(cè)量點(diǎn)上的調(diào)整墊片8的 高度，可以保證導(dǎo)軌9的平面度精度達(dá)到0.02mm。
權(quán)利要求
1、一種大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置，其特征在于包括移動(dòng)量杯、基準(zhǔn)量杯、導(dǎo)管、浮標(biāo)、卡尺、連接桿，其中移動(dòng)量杯和基準(zhǔn)量杯之間通過(guò)導(dǎo)管相連，移動(dòng)量杯、基準(zhǔn)量杯中盛有液體，液體表面上浮有浮標(biāo)，浮標(biāo)通過(guò)連接桿來(lái)連接卡尺，卡尺上的刻度與移動(dòng)量杯上的刻度之間組成游標(biāo)卡尺。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置，其特征是， 所述移動(dòng)量杯、基準(zhǔn)量杯都是透明敞口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置，其特征是，所述移動(dòng)量杯遠(yuǎn)離基準(zhǔn)量杯的杯壁設(shè)有凹槽，移動(dòng)量杯只有凹槽處和固定 其中的卡尺上有刻度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置，其特征是， 所述連接桿的下端與浮標(biāo)固定，伸出來(lái)的兩端通過(guò)螺栓螺母與卡尺連在一起。
5、 一種采用權(quán)利要求1所述裝置的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量方法， 其特征在于包括如下步驟-第一步，將大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)水平放置，并以其中心位置作為基準(zhǔn)面；第二步，在回轉(zhuǎn)平臺(tái)平面中心位置處放置基準(zhǔn)量杯，在圓周各處的測(cè)量位置 點(diǎn)上，放置移動(dòng)量杯，保持移動(dòng)量杯與基準(zhǔn)面相垂直；第三步，讀取卡尺上的刻度與移動(dòng)量杯上的刻度組成的游標(biāo)卡尺的測(cè)量值， 從而得到各位置測(cè)量點(diǎn)的高度值；第四步，改變移動(dòng)量杯位置，在相同的條件下測(cè)量得到圓周上其他各規(guī)定點(diǎn) 的高度值，直至所有測(cè)試位置點(diǎn)的高度值測(cè)量完畢后；第五步，測(cè)量結(jié)束后，移走測(cè)量裝置，比較測(cè)量位置點(diǎn)的測(cè)量值與設(shè)定基準(zhǔn) 值的差值，得到各測(cè)量位置處所需的調(diào)整墊片厚度，再在調(diào)整墊片上安裝導(dǎo)軌， 保證導(dǎo)軌平面度誤差在設(shè)定的范圍內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量方法，其特征是， 所述大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)圓周上均勻分布調(diào)整墊片，調(diào)整墊片上放置導(dǎo)軌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的大尺寸回轉(zhuǎn)平臺(tái)導(dǎo)軌平面度測(cè)量裝置及測(cè)量方法。裝置包括移動(dòng)量杯、基準(zhǔn)量杯、導(dǎo)管、浮標(biāo)、卡尺和連接桿。液體填充在量杯內(nèi)，各處的移動(dòng)量杯和基準(zhǔn)量杯之間通過(guò)導(dǎo)管相連，浮標(biāo)浮在移動(dòng)量杯的液面上，卡尺通過(guò)連接桿連接浮標(biāo)，卡尺上的刻度和量杯的刻度組成游標(biāo)卡尺。移動(dòng)量杯放置在回轉(zhuǎn)平臺(tái)圓周的規(guī)定位置處，通過(guò)對(duì)比各處“游標(biāo)卡尺”的測(cè)量值，調(diào)整規(guī)定位置處上調(diào)整墊片的高度來(lái)保證安裝在調(diào)整墊片上的導(dǎo)軌平面度。平面度測(cè)量精度達(dá)到了0.02mm，精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。本發(fā)明適用大型平臺(tái)的平面度測(cè)量，通用性強(qiáng)，價(jià)格低廉，測(cè)量精度高，容易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01B13/22GK101504282SQ20091004777
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者姚振強(qiáng), 張雪萍, 徐正松, 沈大明, 王和平 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué);上海振華港口機(jī)械(集團(tuán))股份有限公司